Как мы строили Норильск «на ледяной планете»
60–65% территории России занимает вечная мерзлота. Она бывает разная: где-то это много относительно сухой земли, а где-то прямо линза льда (до 95% воды), причём глубиной до нескольких километров. В районе Норильска можно грубо сравнить её с замёрзшим океаном.
И вот посреди этой красоты мы вдруг нашли очень ценные полезные ископаемые. Медь, никель, золото, палладий и ещё кучу других слов, без которых не бывает современного ИТ и космоса. И, наверное, мы бы их так и оставили валяться, если бы не ещё одно обстоятельство: прямо рядом с ними нашёлся практически бесконечный источник энергии — гора угля. Причём некоторые из углей в этой горе были коксующимися, то есть позволяли получать металлы из оксидов прямо на месте.
Земляне высадились в эти места строить город. Практически как на снежную планету. И это оказалась очень суровая планета: холод до -56 градусов Цельсия, разрушающий конструкции, ураганный ветер и снег, который всё заметает. Ну и ко всему этому тут есть длинная полярная ночь, если вам не хватает сложностей.
Строить на линзе льда ничего нельзя. Тепло от здания означает, что его фундамент просто разорвёт при подвижках льда. Но тогда, конечно, про сюрпризы с мерзлотой мы не знали, и потому первое поселение — позже его назовут Аварийным посёлком — разрушилось через полгода.
Современный город стоит на скальных выходах как на островах: есть центральный жилой остров, есть Оганер — остров с больницей, есть Талнах — добывающий район, отдельно есть аэропорт, есть Надежда — ещё один комбинат, есть остров Дудинка — порт в 90 километрах от центра. Есть кусок скалы — можно строить. Нет скалы — нельзя строить.
В общем, я хочу рассказать вам про удивительно прекрасный и, как это ни странно, уютный Норильск.
В этой стороне видно кустарник, так что тут не совсем ледяная пустыня, как многим представляется. Но в основном лес вокруг Норильска быстро свели для хозяйственных нужд.
Дороги
Коротко — началось с того, что местный купец торговал металлическими товарами вроде ружей и чайников в обмен на меха. И вдруг нашёл пирит. Вместо крика «Золото, ура, золото!» он подумал: «Чёрт. Пирит. Хотя, если задуматься — это же медь!»
Пропущу первые несколько десятков лет истории поселения и сразу перейду к началу города. Коротко — первой и на тот момент главной проблемой стали дороги. Тогда было даже не до особенностей грунта. Всё было куда проще и банальнее: любую тропинку заносило снегом практически мгновенно. Причём «заносило снегом» — это не то, что вы там в тёплой Москве или тёплом Архангельске представляете. Это вот примерно так:
1946 год. Из собрания Елены Кривец
Снег мог быстренько накидать слой от 6 до 30 метров. Причём это был особо мерзкий слой, точнее, слои. Потому что верхний снег давил на нижний, всё это слёживалось и уплотнялось, и вы получали нечто похожее на пенобетон по консистенции. Расчищать это руками было не то что сложно, а практически нереально. На практике, бывало, использовали взрывчатку для снятия завалов, проходили караваном и забывали про дорогу до следующего раза.
Это значило, что 8 километров можно идти час, а можно неделю. Причём добавьте к этому морозы, дефицит любых ресурсов (с деревьями тут тоже некоторые сложности) и ласкающий внутренние органы ветерок, и вы примерно поймёте суть проблемы.
Короче — всё, что больше 500 метров, — это недостижимо далеко. Поэтому первые поселения размещали прямо там же, где добывали руду. И первые скальные площадки использовали полностью под оборудование: либо для добычи, либо для обогащения. Всё нужное завозилось один раз в год летом, когда реки стояли без льда и по болотам и ручьям можно было дотащить материалы и довести людей до города.
Основой рабочей силы были заключённые Норильлага. Комбинат был основан в 1935 году, а дальше началась Великая отечественная война. Нам позарез был нужен никель для машиностроения. Это же причина, почему заключённые: по сути, большого выбора у страны-то и не было.
Цветные здания критичны, иначе будет совсем грустно
Строительство
Строительство на мерзлоте работает так: вы ставите что-то на фактически лёд. Зимой всё хорошо, даже если вы топите печку — охлаждается это быстро. Весной температурный градиент уже не такой, и тепло постепенно начинает передаваться вниз под ваш дом. Сам дом работает и как теплоизолятор, и как обогреватель. Почти как тепловентилятор под шерстяным одеялком. К началу лета под домом уже достаточно тепло, чтобы слои мерзлоты стали расходиться. Что они, собственно, и делают. «Хрясь» — говорит фундамент. Тут говорят, что у неё «отрицательная устойчивость» — она не просто неустойчива, а конкретно оказывает разрушающее действие, «всасывает» конструкции.
Ещё один неприятный сюрприз — заземление. С производства оно втыкается в землю и бросается в ближайший пруд. Летом всё хорошо, а зимой пруд промерзает насквозь и заземление перестаёт работать. Это наблюдение тоже стоило кому-то жизни.
Первый аэродром был на озере. Зимой садились как обычно на лёд, в короткое лето, пока льда нет, — меняли шасси и приземлялись на воду.
Первые опыты строительства, не очень удачные
Для строительства города даже на скальном основании пришлось заново изобретать очень многое. Первое и главное — фундаменты. Изначальная версия была такая: расчищаем котлован от мерзлоты до твёрдого каменного основания и строим на нём. Это работало примерно до появления конца проспекта Ленина, где котлованы пришлось делать глубиной до 16 метров. Кстати, как раз там он поворачивает, хотя не должен был.
Вторая версия — бурение свай. Здесь было два базовых подхода: сваи до скалы и сваи в грунт достаточно глубоко. Первое было дорого, но надёжно, второе — дешевле и проще, но, как выяснилось позже, дома почему-то разваливались. Это «почему» связано с тем, что сваи вообще-то должны быть развязаны с теплом дома. Под домом должно оставаться продуваемое пространство примерно с этаж размером, чтобы воздух охлаждал сваи. Всё хорошо работало, пока в доме, например, не прорывало горячее водоснабжение. Сваи до скалы оказались более надёжными на случай таких ЧП. А за время эксплуатации проблемы случались чуть чаще чем раз в 20 лет.
Вот улица, где дома справа построены по принципу свай до основания, а слева — на шляме в мерзлоту:
Как видите, слева (ближе к нам) дома не сохранились.
Кстати, на этой же фотографии видно, как построен город. Основа генерального плана — максимальное использование скального основания. Застройка достаточно компактная, местами прямо стены из домов.
Скальный выход на Талнахе
Это сделано для того, чтобы защитить город от ветра и снега. Дома стоят так, чтобы ломать поток ветра и практически сталкивать вторичные потоки в такой сложной интерференциональной картине, чтобы они взаимогасились. Не везде получилось идеально, конечно, но снегом дворы заносит постепенно и сверху, а не сразу за час из окружающей ледяной пустыни.
Кстати, город от снега надо чистить два раза в день. Если пропустить смену, то он начнёт слёживаться и дальше будет сложно. Снег собирают с улиц погрузчиками и другой техникой и вывозят камазами за город. Ситуаций, когда нужно откопать дом, засыпанный по второй-третий этаж, из-за такой частоты уже меньше. Но всё равно где-то пару раз в год бывает нужно, особенно на Талнахе (это район на горе, там дома не так защищают от ветра).
Обратите внимание на форму зданий, здесь минимум выступающих частей. Сразу в проекте предусматриваются двойные окна и укреплённые кровли.
Выступающим частям не везёт
Столб для знака? Зачем? Стена уже есть!
Или мост на Талнах. Через него лежит автомобильная дорога, железная дорога и пульпопровод для руды. Кстати, транспортировка руды — это одна из главных задач тут, и магистральный пульпопровод оказался оптимальным вариантом.
Чтобы мост не сдвинулся с места, один из берегов дополнительно укреплён штырями. В штырях жидкость-хладагент. Она конденсируется в радиаторе сверху, стекает вниз. Там отбирает теплоту грунта, испаряется, попадает наверх в радиатор. Теплоприток от грунта выносится наверх в атмосферу, но из-за испарения хладагента температура внизу держится ниже атмосферной. Если правильно подобрать двухфазный хладагент, то всем будет счастье. Естественно, полсезона такая штука не работает, поэтому ещё можно использовать требующие внешнего питания морозильные установки для грунта. Примеры термостабилизаторов есть вот тут. Примерно так же можно стабилизировать дороги.
Первые теплотрассы и вообще все коммуникации прокладывали поверху, вот примерно так, как в Дудинке:
Сейчас их уже иначе изолируют, и потому они прячутся внизу. Это, кстати, позволило высадить деревья в центре Норильска — ивы растут над теплотрассами. Ну и да, холодная вода должна быть чуть тёплая, если вы хотите, чтобы она дотекла холодной. Например, идти вплотную с трубой ГВС под общей изоляцией.
Охладительное озеро ТЭЦ, оно же было первым аэродромом: до строительства полосы в Алыкеле садились прямо на лёд.
Снег и ветер
Снег представляет огромную проблему и для дорог и железной дороги. Как я уже говорил, до появления тяжёлой техники чистить его вообще было чуть ли не бесполезным делом, а вот после появления — хотелось всё же как-то уменьшить нагрузку.
Источник
Более поздний опыт строительства железных дорог на вечной мерзлоте показывает, что нужно либо снимать грунты и замещать их, либо придумывать что-то ещё, чтобы держать грунт в замёрзшем основании: например, солнцезащитные козырьки и так далее. А вот главная особенность железной дороги в Норильске — ветровые щиты. Оказалось, чтобы снег не заваливал полотно, можно строить очень высокую стену (что нерентабельно), а можно строить ускорители для ветра. Фактически из диагональных щитов формируется такая воронка, которая усиливает ветер на нижнем уровне дороги. Вот как выглядел первый такой забор:
Один из первых прототипов «Деда Снегодуя» Михаила Потапова. Источник.
Сейчас используются другие формы, но принцип тот же: ветер на полотне должен быть быстрее, чем окружающий ветер, чтобы с него сметало снег.
Щиты стоят не везде, а преимущественно там, где образуются такие длинные конусы из снега, которые замечательно подбрасывают машины. Остальная дорога чистится машинами, потом посыпается реагентом. Если вдруг ветер становится слишком сильным, дорогу могут перекрыть.
Самое интересное с аэропортом: если у вас сегодня вылет, а дорога перекрыта, ДПС организует караван вахтовок с трактором впереди. Ну то есть в отапливаемые машины на больших колёсах садятся люди, впереди пускается трактор — и всё это ползёт в аэропорт. Самолёт ждёт всех этих людей, соответственно. Кстати, в Игарке вот, например, самолёт ждал слишком долго и немного примёрз. Пришлось пассажирам его толкать. Этот случай до сих пор вспоминают с некоторой гордостью, потому что не каждому доводится заводить самолёт «с толкача».
Дорога перекрыта
Из-за сильных ветров время от времени объявляют актировки — освобождение от учёбы по погоде. Дальше зависит от класса актировки и медианной массы школьника. Иногда уносит только лёгких учеников по 3-й класс, иногда целых 11-классников, а пару раз за 10 лет город закрывают вообще на всех. Мой коллега Никита, например, как-то не учился из-за ветра 2 месяца подряд. Правда, они всё равно пробирались в школу вопреки всему и углублённо занимались в кабинете информатики. Подозреваю, что Думом.
А так, чтобы вы понимали, что такое сильный ветер — почти у каждого есть история, как его перекинуло на середину дороги во время актировки или выкинуло из арки дома. А самая крутая задокументированная — про летающую собаку. Там шпиц просто улетел. Через неделю нашли его на остановке в 5 километрах, голодного, но живого. Повезло, что в городе, за стеной из домов.
Кстати, тут надо сказать про остановки. Транспорт в Норильске останавливается очень часто, чуть ли не каждые 100 метров. Это уже не вопрос выживания, а комфорта. Остановки же нужны тёплые. Сейчас строят новые закрытые с отоплением, а в прошлой итерации городской среды решили интереснее. Предложили остановочные павильоны строить предпринимателям с правом открыть там магазин, аптеку или ещё что-то такое. Если внутри можно стоять в тепле — вот вам место. Люди вложились, такие остановки работают до сих пор.
Вот эта штука за остановкой — отапливаемая аптека, а сейчас перед ней строится отдельная отапливаемая остановка.
По той же причине тут много проходных магазинов: если можно срезать 50 метров через магазин и двор, жители это сделают.
А ещё местные жители быстро и очень коротко говорят. Шутят, что лишний раз открывать рот на морозе — застудить зубы. Вообще, дышать тоже лучше через ткань.
Для домиков вдали от города без снегозащиты понадобились специальные туннели до дороги, чтобы в них можно было попасть. Если вы не хотите махать лопатой пару дней, когда приезжаете домой, — нужен туннель от дороги до него. Вот так это выглядит, пока снега мало:
Ночь
Следующая проблема — полярная ночь. Полгода темно, холодно и страшно. Потом лето.
Летом проблема с полярным днём решается просто: шторы! Да, обычные круглые часы будут вас подводить, и вы в какой-то момент потеряетесь, 7 утра или 7 вечера. Но это мелочи по сравнению с зимой. Зимой сначала будет просто мрачно. Потом будет не хватать витамина D. Потом, примерно на третий-четвёртый год, придёт полярная депрессия. Дети, которые рождаются и растут в таких условиях, отличаются своим набором заболеваний.
Это надо есть, чтобы оставаться здоровым
Соответственно, нужно менять диету (к счастью, тут всегда было много рыбы, богатой как раз нужными кислотами), добавлять много ламп в квартиры, строить зелёные уголки, в детсадах закалять детей, строить комнаты инсоляции и зелёные уголки чуть ли не с пальмами, отправлять людей «на континент» в отпуск, назначать специальные медкомиссии для регулярного осмотра детей и взрослых, состыковывать систему обучения в школе с системой летних лагерей на морских курортах и так далее.
Ну и без света ночью очень грустно, а в серую пургу — ещё и очень мрачно. Поэтому дома тут цветные и с подсветкой. Так что ночной Норильск на фотографиях местами выглядит покруче центра Москвы по свету.
Естественно, в таких условиях прямо напрашивалось нечто вроде города под куполом с искусственным солнцем. Такие проекты несколько раз даже предлагались, но в итоге их так и не реализовали. Самые большие всепогодные пространства сейчас — это торговый центр и спортивная арена с полем для мини-футбола внутри. Дети, кстати, там тренируются бесплатно.
Скальный выход на Оганере, синее здание — больница. До неё минут 15–20 от центра города, и да, если вам плохо, на скорой сюда. Тут как раз предполагался комфортный купол когда-то в будущем, но район так и не развился.
Производства сами по себе тоже создают проблемы для города. С одной стороны, без них города бы вообще не было, с другой стороны — диоксид серы. А жителям этим дышать. Понятно, сначала просто дышали как пойдёт. Потом Норникель шаг за шагом годами вкладывался в программу уменьшения вредных выбросов. Сейчас почти норма, в следующем году ожидается примерно как в Москве. Тут логика очень простая: в город нужно привлекать специалистов, поэтому шаг за шагом убирается всё то, что может помешать.
Логистика
Раньше еда доставлялась в навигацию (когда реки свободны ото льда), то есть только летом. Запасли всё нужное в июле, потом год едите до следующего июля. Если надо что-то срочное — есть авиация, но в магазинах сухая картошка, яичный порошок, много тушёнки и сгущёнки. Сложность была с детьми: им нужны свежие продукты. Решение — теплицы. Да, это жутко странная идея в -40, да, это много энергии, но это всё равно было куда практичнее, чем подвоз по воздуху. Теплицы остались и сейчас, но, что гораздо важнее, в Дудинку теперь можно отгружать контейнеры круглый год из-за круглогодичной навигации по Северному морскому пути. Так что более-менее свежие продукты, фрукты, яйца и всё остальное нужное в Норильске есть постоянно.
С посёлками за пределами агломерации сложнее. Летом туда возят лодками и баржами, а зимой — фурами по зимнику (колея на льду реки и по берегу). В основном это продукты и топливо, но иногда бывает и караван с мебелью и бытовой техникой (такое было, когда оленеводов переселяли в посёлки в новые домики несколько лет назад).
Бензовоз приехал в деревню Новую на Таймыре, жители разбирают топливо.
Выходить надо минимум втроём, потому что идти по зимнику опасно. Нужно брать с собой дополнительное топливо: ситуация, когда вас заметает метелью на несколько недель — вполне ординарная, хоть и неприятная. Хотя был случай, когда водитель вышел за зажигалкой к соседней машине и потерялся в пурге. Ещё можно провалиться под лёд — это случается там, где он истончается на повороте реки из-за локальных особенностей течения. В этой ситуации и нужны две другие фуры: если получится подсунуть 15-тонную пустую ёмкость под машину сбоку или сзади, то можно будет её выдернуть. Можно застрять по весне, тогда машину придётся везти на барже по частям. Летом водители разбирают каждый узел машины (пожалуй, кроме форсунок, их отправляют в проверенные сервисы), потому что ломаться на Таймыре тоже не стоит. Запчасти тоже возят с собой, как и инструменты. Ну и есть вертолёты до посёлков, плюс авиация МЧС — обычно для эвакуации больных и раненых, но они же могут доставить и что-то сверхважное в посёлок в крайнем случае. Вот рассказ Юрия Ионина, одного из водителей. А вот короткое видео, как они вытаскивают машину из-подо льда.
Раньше тут была пассажирская железная дорога от Дудинки (порта) до центрального района Норильска. Особый вид выезда — ягодные электрички, рейс до середины маршрута с остановкой в тайге на 4 часа. Пассажиры выходят, собирают ягоды, заходят обратно.
С портом в Дудинке тоже есть особенность. Ледоход. Когда лёд начинает рушиться и идти по реке, он сносит вообще всё, что только есть в порту. Технику заранее эвакуируют повыше, краны перегоняют в безопасную зону, но всё равно он там может много чего незапланированно поломать.
Порт восстанавливают каждый год. Крупную дорогую технику перегоняют наверх, краны поднимают, но всё равно какую-нибудь конструкцию внизу сносит.
Интернет
Оптику тут ждали долго, а она всё не приходила и не приходила. Когда это случилось, в городе был праздник. Чуть севернее в посёлках оптики до сих пор нет, только спутник. Там интернет работает так: EDGE, только вотсап (и его пакеты в приоритете у операторов), всё остальное по остаточному принципу (в телеграме вы сможете залогиться за 2–3 часа ночью, принять сообщения, на следующий день отправите ответы). Посёлки образуют большие чаты, и интернет там напоминает больше эхоконференции.
В Норильске интернет был всё же побыстрее, но и людей в городе больше. Аудиосообщения, фотографии и видео всё равно вызывали серьёзные проблемы. В итоге для коммуникаций долго использовался обычный городской телефон (и сейчас используется, потому что он не отказывает в случае ледяных штормов и других проблем), но сегодня смотреть Ютуб в 720p уже не проблема.
Потенциал туризма
Понятное дело, поездка в Норильск — это обычно работа, а не отдых. Город делает очень многое, чтобы вахтовики хотели остаться. Тут по-своему уютно и удобно: горячий душ с любым напором, кафе столичного уровня, аквапарк (понятно, что он вряд ли окупится, но он важен для комфорта), малое футбольное поле внутри здания, охота, рыбалка, обновляемые экспозиции в музеях, кино и вообще всё то, что должно быть в современном городе.
Но однажды тут задумались даже про туризм как таковой. То есть поначалу идея казалась феерически странной. Но основной аттрактор очень простой: тут можно круглосуточно загорать в условиях полярного дня ночью. Прямо серьёзно: это один из наиболее здоровых загаров из возможных, потому что спектр очень даже комфортный. Увы, дальше идеи всё же не пошло.
А так туризм в Норильске есть. Город стал открытым (но паспортный контроль в аэропорту ещё сохранился). Приезжают родственники переехавших в гости, приезжают туристы смотреть такое выживание пополам с урбанистикой (например, из Японии), приезжают для промышленного туризма по добывающим объектам, ездят в этнотуризм к малым народам Севера.
Вот, кстати, пост про оленеводов, а вот хардкор нашего путешествия по самым северным местам Евразии, куда добираются только такие сумасшедшие, как мы. Но мы там разведывали возможности туризма, потому что там будет промежуточная база перед Арктикой и поток всё же возможен. Кстати, там же мы встретили Бабича Бизоса, самого путешествующего человека на планете и по совместительству милого дедушку. А обычно за ним следуют иностранные туристы, потому что он активно пишет.
А ещё для иностранных туристов тут рай по российской клюкве. Медведь в квартире жил? Жил. Даже гулял на поводке. Вот история Айки. Уазик с дыркой в полу из шоу «Топ жир» есть? Есть. Очень удобный способ ловить рыбу. Бивень мамонта и икра — в ассортименте. Люди выживают при температурах ниже -20? Пожалуйста. Ещё раньше через город ходили олени, но это мелочи, привычно.
Ещё туристам тут показывают «подземные города» — туннелей шахт под городом невероятное количество, можно переселить весь Норильск. Некоторые идут прямо через пирит, то есть стены прямо блестят.
Для меня Норильск — это пример города, куда надо съездить. Мы-то приехали снимать под Большой Аргиш, праздник коренных народов Севера, когда они ставят чумы прямо в центре. После путешествия по Таймыру к самым северным оленеводам этим удивить было сложно, хотя если вы не были в балке — это очень круто. А вот что реально очень впечатлило — как был построен город в этих условиях. Прямо живая история экзопланеты. Сейчас туристы могут посмотреть теплицы, мясной комбинат с оленьим мясом, Дудинку, шахту (редко, но будет больше экскурсий). Есть выезды на плато Путорана и просто по окрестностям.
